CN103291357A - 连续式负压自动放水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续式负压自动放水器，包括瓦斯抽放管路与蓄水箱，所述蓄水箱的顶端设有进水阀、内部设有浮漂，所述蓄水箱有两个，第一蓄水箱与第二蓄水箱并排设置，其上方设有进水分配器，所述进水分配器的底端设有两个分别与第一蓄水箱的进水阀、第二蓄水箱的进水阀相通的出水口，进水分配器的进水口与所述抽放管路的出水口相通；所述第一蓄水箱、第二蓄水箱的顶端均设有负压平衡阀与通气阀，所述负压平衡阀与抽放管路的吸气口连通。本设置实现了连续蓄水和自动放水功能，连续排放抽放管路积水，保证抽放管路畅通，并减少了设备故障。

Description

连续式负压自动放水器

技术领域

本发明涉及排水技术领域，尤其涉及一种煤矿瓦斯抽采管路用的连续式负压自动放水器。 

背景技术

煤矿瓦斯又称煤层气，是贮存在煤层中的烃类气体，主要成份为甲烷，是易燃易爆的气，对煤矿安全生产有着重大的威胁。但瓦斯又是优质清洁能源，可以做为能源使用。故现煤矿开采前先进行瓦斯的抽采，但矿井建立瓦斯抽采系统后由于井下大部分抽采钻孔及采空区内有涌水现象，导致钻孔或采空区内的水进入井下瓦斯抽采管路内。管路中积水流动或在低洼处聚集，增加了管路抽采阻力，管道抽采负压损失比较大；抽采流量波动幅度大，系统气源不稳定，既影响抽采效果，又影响瓦斯利用系统的稳定。 

所以在矿井抽放瓦斯系统中，放水器是不可缺少的装置之一，其作用是把从钻孔中抽出的瓦斯和水分离，将水放掉，只让瓦斯进入管路。目前，国内煤矿在解决瓦斯抽放管路内的积水时一般都采用人工放水器和负压自动放水器两种形式。人工放水器因耗用人工较多、材料成本投入大等原因，正逐步被负压自动放水器取代。 

目前使用的负压自动放水器存在以下几个问题：①不能连续蓄水。负压自动放水器与人工放水器的放水形式一样，均属于间歇式放水，即等放水器的贮水箱内积满水后才开始排放，导致瓦斯抽放管路内仍存留有积水，从而直接影响了瓦斯的抽放效果。 

②放水速度慢。现有的负压自动放水器的放水速度通常为0.4L/s，由于个别低洼处积水速度超过放水速度，致使积水量逐渐增多，引起管路堵塞现象。 

③故障多。主要是放水时水的流速偏低，水中携带的颗粒性杂物易粘在阀座或阀瓣上，或是阀瓣单薄，高负压时易变形，使阀门关闭不严，蓄水箱内不能迅速形成负压或正压，不能进行正常蓄水和放水。 

发明内容

本发明就是为了解决以上问题，提供一种连续式负压自动放水器，达到对煤矿瓦斯抽采管路中的积水进行连续排放，使管路中不存在积水的问题，提高瓦斯的抽放效果。 

为了达到上述目的，本发明提供连续式负压自动放水器，包括瓦斯抽放管路与蓄水箱， 所述蓄水箱的顶端设有进水阀、内部设有浮漂，所述蓄水箱有两个，第一蓄水箱与第二蓄水箱并排设置，其上方设有进水分配器，所述进水分配器的底端设有两个分别与第一蓄水箱的进水阀、第二蓄水箱的进水阀相通的出水口，进水分配器的进水口与所述抽放管路的出水口相通；所述第一蓄水箱、第二蓄水箱的顶端均设有负压平衡阀与通气阀，所述负压平衡阀与抽放管路的吸气口连通。 

所述浮漂的顶端设有磁铁。随着蓄水箱内积水的增多，浮漂逐步浮起，当其上浮到一定高度时，浮漂顶端的磁铁与蓄水箱盖上的磁铁在磁力的作用下吸合，将与抽放管道相通的负压平衡阀关闭，与大气相通的通气阀打开，使蓄水箱与瓦斯抽放管路的连通完全断开。 

所述进水分配器为L型，包括集水箱，集水箱的两端分别设有与第一蓄水箱的进水阀相通的第一出水口、与第二蓄水箱的进水阀相通的第二出水口。 

本发明的工作过程为： 

将本发明的连续式负压自动放水器与抽放管路连接好，打开两个蓄水箱上的进水阀，其负压平衡阀自然开启，而通气阀与放水阀处于自然关闭状态；此时在瓦斯抽放管路负压的作用下，进水分配器的进水阀打开。抽放管路中积水通过从其出水口流入进水分配器，由于进水分配器的两个出水口存在一定的高度差，积水先进入第一蓄水箱，而第二蓄水箱则处于待机进水状态。随着第一蓄水箱内积水的增多，将位于蓄水箱的底部浮漂逐步浮起，上浮到一定高度时，浮漂顶端的磁铁与箱盖上的磁铁在磁力的作用下吸合，将与抽放管道相通的负压平衡阀关闭，则打开了与大气相通的通气阀，外界空气自动进入第一蓄水箱内，同时进水阀关闭。由于第一蓄水箱内外压力相等，在积水的重力作用下，放水阀被打开，开始放水。 

随着积水的放出，浮漂随水位下降而下降，当水位下降到一定位置时，在浮漂重力作用下，将吸合的磁铁拉离箱盖，即打开了负压平衡阀，使通气阀与放水阀在气压差的作用下自动关闭，进水阀随即开启。第一蓄水箱重新与瓦斯抽放管路连通，箱内再次形成负压，进入下一循环。 

在第一蓄水箱放水的同时，由于第一蓄水箱的进水阀关闭，抽放管路里的水经过进水分配器第二个出水口进入第二蓄水箱内，第二蓄水箱开始蓄水。当第一蓄水箱放水结束后，抽放管路里的水会再次优先进入第一蓄水箱，而第二蓄水臬停止进水继续待机。如此循环，第二蓄水箱始终作为第一蓄水箱的备用，在第一蓄水箱放水时，接替积蓄抽放管路里的积水。 

本负压自动放水器在经过多次蓄水和放水循环后，当出现第一蓄水箱和第二蓄水箱同时排水而关闭进水阀时，此时进水分配器的后备蓄水功能启用，抽放管路的水会继续流入进水分配器，并寄存于进水分配器的集水箱内。当第一蓄水箱和第二蓄水箱依次放完水后，抽放管路和进水分配器内的水又会流入第一蓄水箱或第二蓄水箱。如此周而复始，便实现了连 续性的自动蓄、放水的目的。 

所以，本发明的有益效果有： 

1、经过实验测试，本发明的连续式负压自动放水器的放水量达到2L/s，是现有的负压自动放水器的放水量(0.4L/s)的五倍，满足了抽放管路积水大流量的要求，避免了管路堵塞现象的发生。 

2、本装置的出水流速为1.6m/s，也高于现有的负压自动放水器的出水流速，由于放水的流速大，水中杂物不易被粘滞在放水阀座或阀瓣上，减少了放水阀的故障，从而保障了放水器的正常工作。 

3、本连续负压自动放水器实现了连续蓄水和自动放水功能，性能稳定、工作正常可靠，达到了连续排放抽放管路积水，保证抽放管路畅通要求。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。 

图1是本发明结构示意图。 

图2是本发明的进水分配器的结构示意图。 

图中：1-负压平衡阀，2-通气阀，3-进水阀，4-第二蓄水箱，5-磁铁，6-浮漂，7-放水阀，8-第一蓄水箱，9-进水分配器，91-进水口，92-第一出水口，93-集水箱，94-第二出水口，10-抽放管路。 

具体实施方式

如图1所示，本发明提供连续式负压自动放水器，包括瓦斯抽放管路10与蓄水箱，所述蓄水箱的顶端设有进水阀3、内部设有浮漂6、底端设有放水阀7，浮漂6的顶端设有磁铁5；所述蓄水箱为两个并排设置的第一蓄水箱8与第二蓄水箱4，其上方设有进水分配器9，所述进水分配器9的底端设有两个分别与第一蓄水箱8的进水阀、第二蓄水箱4的进水阀相通的出水口，进水分配器9进水口与所述抽放管路10的出水口相通；所述第一蓄水箱8、第二蓄水箱4的顶端均设有负压平衡阀1与通气阀2，所述负压平衡阀1与抽放管路10的吸气口连通。 

如图2所示，进水分配器9为L型，包括集水箱93，所述集水箱9的两端各设有与第一蓄水箱的进水阀连通的第一出水口92、与第二蓄水箱的进水阀连通的第二出水口94，集水箱9的顶端设有与抽放管路的出水口连通的进水口91。 

上述实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变 动的都属于本发明的保护范围内。 

Claims (3)

1.连续式负压自动放水器，包括瓦斯抽放管路与蓄水箱，所述蓄水箱的顶端设有进水阀、内部设有浮漂，其特征在于：所述蓄水箱有两个，第一蓄水箱与第二蓄水箱并排设置，其上方设有进水分配器，所述进水分配器的底端设有两个分别与第一蓄水箱的进水阀、第二蓄水箱的进水阀相通的出水口，进水分配器的进水口与所述抽放管路的出水口相通；所述第一蓄水箱、第二蓄水箱的顶端均设有负压平衡阀与通气阀，所述负压平衡阀与抽放管路的吸气口连通。

2.根据权利要求1所述的连续式负压自动放水器，其特征在于：所述浮漂的顶端设有磁铁。

3.根据权利要求1所述的连续式负压自动放水器，其特征在于：所述进水分配器为L型，包括集水箱，集水箱的两端分别设有与第一蓄水箱的进水阀相通的第一出水口、与第二蓄水箱的进水阀相通的第二出水口。

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